As baterias de íons de lítio alimentam quase tudo hoje em dia, graças às suas qualidades únicas. Embora onipresentes, elas não são perfeitas, e é por isso que a pesquisa está em andamento para encontrar melhores soluções para o armazenamento de energia elétrica. A nova bateria para carros elétricos de alumínio e enxofre apresentam características promissoras, mas o progresso tem sido limitado até a chegada de vários engenheiros do MIT (Massachusetts Institute of Technology).
Os pesquisadores vêm procurando há décadas para encontrar a melhor formulação para células de bateria. No momento, as melhores soluções vêm dos vários tipos de baterias de íons de lítio. Eles são relativamente baratos e oferecem durabilidade e densidade de energia razoáveis. Mas é sempre uma soma de trade-offs entre suas características. É por isso que a ciência está tentando encontrar melhores alternativas, mesmo que as baterias de íons de lítio pareçam estar para sempre em nossas vidas.
Nova bateria para carros elétricos de enxofre e alumínio
Por enquanto, espera-se que a indústria mude para produtos químicos que substituem materiais mais caros como lítio, níquel e cobalto por outros mais facilmente disponíveis, como alumínio ou ferro. Segundo um artigo publicado na revista Nature, é descrito um novo tipo de bateria que utiliza alumínio e enxofre como seus principais componentes. A química promete oferecer uma solução econômica e uma melhoria significativa na densidade de energia e na capacidade de carga rápida, e é adequada tanto para carros quanto para uma casa.
Parece ser o Santo das baterias, mas as baterias de alumínio e enxofre não são novas. A razão pela qual eles não estão mais em nossas vidas são os dendritos que se formam entre seus eletrodos. Estes podem causar curto-circuitos, matando efetivamente a bateria em um tempo muito curto. Pesquisas indicam que um novo tipo de eletrólito pode impedir a formação de dendritos, mas há um senão. Para funcionar eficientemente, deve ser mantido logo acima do ponto de ebulição da água, a 110 graus Celsius.
O artigo publicado na Nature mostra que o eletrólito ideal é um composto de sal fundido composto pelos sais de sódio, potássio e alumínio. O ingrediente crítico é cloraluminato (AlCl3), que torna o eletrólito de sal fundido muito melhor do que os líquidos iônicos de temperatura ambiente utilizados até agora. O resultado não é surpreendente, com taxas de carga rápidas de até 200°C, e a bateria suporta centenas de ciclos com taxas de carga muito altas, sem formação aparente de dendritos de alumínio.
Preços e complicações
Mais importante ainda, espera-se que o preço de nível celular seja um sexto do preço das baterias atuais de íons de lítio. Entretanto, nem tudo é perfeito. Pois qualquer contaminação dos materiais com água pode levar à produção de sulfeto de hidrogênio (H₂S). Trata-se de um gás que é ao mesmo tempo venenoso e altamente inflamável. Entretanto, desde que os componentes da bateria não entrem em contato com água (ou vapor de água no ar). O novo tipo de bateria deve ser muito mais seguro.
As patentes para estas baterias de alumínio e enxofre foram licenciadas para uma empresa spin-off do MIT chamada Avanti. Que foi co-fundada por um dos autores do estudo que descreve este projeto. O próximo passo agora é escalar os protótipos até o tamanho total. Executar inúmeros testes para ver se eles mantêm as mesmas propriedades e entregam os mesmos resultados que no laboratório.
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